一种适用于复杂非均匀杂波下的CFAR检测器

摘要

该发明公开了一种适用于复杂非均匀杂波下的CFAR检测器，属于雷达信号处理领域，涉及雷达自适应检测技术，尤其是自适应恒虚警(CFAR)检测方法。该地形分类算法将雷达照射区域分为均匀的小区域，每个小区域作为一个参考窗，并对对相同地形的参考窗进行融合，并对融合后的各个参考窗的地形进行编号，来得到整个雷达照射区域的地形分类。使得检测器在非均匀背景下待检测单元与参考窗中分辨单元也是独立同分布的，检测器性能不会受到非均匀背景的影响。因此，本发明解决了实际应用中雷达对复杂区域扫描时CFAR检测器性能剧烈下降的问题，具有精度高、实用性强的突出优点。

主权项

一种适用于复杂非均匀杂波下的CFAR检测器，包括以下步骤：步骤1：接收雷达回波数据，根据雷达系统参数、照射角度及回波数据设定雷达回波数据平面服从瑞利分布、Log‑Normal分布、Weibull分布或K分布中的某一种分布；步骤2：将雷达照射区域均匀的分成N个参考窗，每个参考窗中包含q×r个分辨单元，利用AD监测器对各个参考窗进行判断，确定其为均匀参考窗还是非均匀参考窗；S21：定义一个参考窗内的分辨单元数据为x＝[x₁,…,x_q×r]^T∈R^N，其中x_i为第i个分辨单元，对参考窗内的分辨单元数据x排序得到x′₁≤x′₂≤…≤x′_q×r，利用最大似然比估计参考窗x服从步骤1设定的分布类型的分布参数，将该分布参数代入参考窗x的假定累计分布函数F(x_i)中，并利用F(x_i)计算样本的AD检测量A²；S22：比较AD检测量与设定置信度α下的门限η的大小，如果A²小于门限η，判定各个参考窗内参考单元服从相同的分布，认为该参考窗是均匀的，否则，认定该参考窗为非均匀参考窗，标记该参考窗为独立的地形，记录该参考窗的分布参数；其中置信度α下的门限η的大小通过查表得到；步骤3：对相邻的均匀参考窗进行融合；S31：对于均匀的参考窗，当与其相邻的参考窗也均匀时，融合这两个相邻的参考窗为一个参考窗；S32：利用与步骤1到步骤2相同的方法判断融合后的参考窗内参考单元是否服从相同的分布，当不服从相同分布，分别记录两个参考窗融合前的分布参数，反之，认为融合后的参考窗为均匀的，进行下一步的融合；S33：重复步骤S31～S32直到没有可融合的参考窗为止；步骤4：对于融合后的雷达回波数据平面，根据融合后参考窗的分布参数，将分布参数值接近的参考窗归为一类并标号，每一类代表一种地形；步骤5：利用步骤4得到的地形分类编号，在回波数据平面选择与待检测单元具有相同地形编号的距离最近的L个分辨单元作为参考窗，进行二维单元平均CFAR处理，其中待检测单元的门限由参考窗估计得到，定义参考窗内分辨单元回波数据为则门限为其中，w_i为参考窗中第i个样本，门限因子α_L与L有关，它满足所需的虚警概率P_fa，其中L根据雷达的分辨率来适当的选取。